RU2376472C1

RU2376472C1 - Method of protection of workings in worked-out area

Info

Publication number: RU2376472C1
Application number: RU2008117955/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Смирнов (RU); Владимир Алексеевич Смирнов; Анатолий Григорьевич Оловянный (RU); Анатолий Григорьевич Оловянный; Анастасия Владимировна Смирнова (RU); Анастасия Владимировна Смирнова; Борис Николаевич Самородов (RU); Борис Николаевич Самородов
Priority date: 2008-05-04
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2009-12-20
Also published as: RU2008117955A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to mineral resource industry, namely to methods of protection of workings mainly at great depths and flat gradient of thick deposits in worked-out filling area and may be used during selective mining of thick deposits of highly valuable ore minerals. Method includes formation of secondary local zone of unloading by rock pressure in filling mass of worked-out area by means of balance bags and their filling with flexible material. Balance bags are performed during formation of filling mass in area of next working-out and as a flexible material layer of consolidating stowing is used which flexibility is enhanced as compared to the other layers.

EFFECT: improving of stability of workings formed in consolidating stowing mass.

7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно при селективной разработке мощных залежей высокоценных руд для охраны подготовительных и капитальных выработок при схемах их расположения в выработанных пространствах и способе управления кровлей полной закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.The invention relates to the mining industry and can be used mainly for the selective development of powerful deposits of high-grade ores for the protection of preparatory and overburden mines with their location patterns in the worked out spaces and the way the roof is managed by completely filling the worked out space with hardening mixtures.

Известен способ разгрузки контура выработки от напряжений, включающий перераспределение напряжений в окрестности горной выработки с помощью разгрузочных щелей и заполнением их податливым материалом (А.С. СССР №641109, Е21D 13/02, 1979 г.).A known method of unloading the output circuit from stresses, including the redistribution of stresses in the vicinity of the mine using unloading slots and filling them with ductile material (AS USSR No. 641109, E21D 13/02, 1979).

Способ осуществляется следующим образом. При проведении выработки в приконтурном массиве нарезают щели в виде периодически расположенных полостей, расширяющихся по мере приближения к контуру выработки и чередующихся с породными перемычками переменного размера. Полости заполняют податливым материалом. С ростом горного давления в окрестности выработки щель постепенно смыкается, обеспечивая плавное перераспределение горного давления вглубь массива.The method is as follows. When conducting development in the near-mass array, cracks are cut in the form of periodically located cavities, expanding as they approach the output circuit and alternating with pedigree jumpers of variable size. The cavities are filled with ductile material. With increasing rock pressure in the vicinity of the mine, the gap gradually closes, providing a smooth redistribution of rock pressure deep into the massif.

Известен также способ охраны подготовительных выработок, включающий проведение с опережением ниже охраняемой выработки разгрузочной полости, которую заполняют податливым материалом. Образующаяся вокруг полости зона разгрузки обеспечивает охрану выработки от повышенного горного давления (А.С. СССР №1716145, 5 Е21D 11/00, 1989 г.).There is also a method of protecting preparatory workings, including carrying out ahead of the guarded workings of the unloading cavity, which is filled with ductile material. The discharge zone formed around the cavity provides protection for the mine from increased rock pressure (AS USSR No. 1716145, 5 E21D 11/00, 1989).

Общим недостатком указанных способов является высокая трудоемкость и сложность их реализации в закладочном массиве, поскольку в процессе создания разгрузочных полостей может произойти самообрушение закладки до заполнения полостей податливым материалом.A common disadvantage of these methods is the high complexity and complexity of their implementation in the filling array, since in the process of creating unloading cavities, bookmark self-collapse can occur before filling the cavities with compliant material.

Известен также способ охраны подготовительных выработок, заключающийся в использовании закладки выработанного пространства путем возведения по обе стороны выработки бутовых полос с различной податливостью для образования зоны разгрузки вокруг выработки (Бажин Н.П. и др. Охрана подготовительных выработок без целиков. - М.: Недра, 1975, с.58-59).There is also a method of protecting the preparatory workings, which consists in using the laying of the worked out space by erecting rubble strips on different sides of the workings with different flexibility to form an unloading zone around the workings (Bazhin N.P. et al. Protection of preparatory workings without pillars. - M .: Nedra 1975, p. 58-59).

Недостатком этого способа помимо его высокой трудоемкости является опасность пучения сравнительно слабых слоев закладки в почве охраняемой выработки под воздействием на них опорных нагрузок, создаваемых двойными бутовыми полосами.The disadvantage of this method, in addition to its high complexity, is the danger of heaving of relatively weak bookmark layers in the soil of the protected mine under the influence of supporting loads created by double rubble strips.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением (прототипом) является способ охраны подготовительных выработок, заключающийся в использовании закладки выработанного пространства путем создания в нем зоны локальной разгрузки от горного давления. Это достигается тем, что в месте последующего проведения выработки или над местом расположения полевой выработки оставляют незаложенный закладочным материалом участок шириной 25-30 м. Охраняемую выработку проходят после уплотнения пород выработанного пространства (А.С. СССР №735804 Е21Р 15/00, 1980 г.).Closest to the proposed technical solution (prototype) is a method of protecting preparatory workings, which consists in using the tabs of the worked out space by creating in it a zone of local unloading from rock pressure. This is achieved by the fact that in the place of the subsequent development or above the location of the field development, a section of 25-30 m wide that is not laid with filling material is left. Protected development takes place after compaction of the rocks of the mined-out space (AS USSR No. 735804 E21P 15/00, 1980 .).

Основным недостатком такого способа является невозможность обеспечения достаточной устойчивости пород кровли при проведении выработки по обрушенным породам, уплотнение которых будет происходить довольно медленно, особенно в условиях труднообрушаемых пород кровли выработанного пространства. Расслоившиеся и частично обрушенные породы такой кровли при проходке выработки по ним будут постоянно создавать угрозу самообрушения, что потребует принятия сложных мер по обеспечению безопасности, проведения выработки и больших затрат на ее поддержание.The main disadvantage of this method is the impossibility of ensuring sufficient stability of the roof rocks during production of collapsed rocks, the compaction of which will occur rather slowly, especially in the conditions of hard-to-break roof rocks of the worked out space. The stratified and partially collapsed rocks of such a roof when driving through them will constantly create a threat of self-collapse, which will require the adoption of complex measures to ensure safety, development and the high cost of maintaining it.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости выработок, сооружаемых в массиве твердеющей закладки, нагруженном полным весом налегающей толщи пород, за счет создания локальных зон вторичной разгрузки по трассе последующего проведения выработок.The technical result of the invention is to increase the stability of the workings constructed in the array of hardening bookmarks, loaded with the full weight of the overlying rocks, by creating local zones of secondary discharge along the route for subsequent workings.

Технический результат достигается тем, что локальные зоны разгрузки создают с помощью разгрузочных полостей и заполнения их податливым материалом, причем для упрощения технологии сооружения разгрузочных полостей, их создают при формировании закладочного массива, при этом в качестве податливого материала разгрузочной полости используют слой твердеющей закладки, которому при заливке придают повышенную податливость по сравнению с другими слоями.The technical result is achieved by the fact that local unloading zones are created using unloading cavities and filling them with compliant material, moreover, to simplify the construction of unloading cavities, they are created when forming a filling array, while a layer of a hardening bookmark is used as a compliant material of the unloading cavity, which at the fill is given increased flexibility compared to other layers.

Разгрузочные полости создают в боках выработки.Unloading cavities are created in the sides of the mine.

Разгрузочную полость создают в кровле или почве охраняемой выработки.An unloading cavity is created in the roof or soil of the protected mine.

Охраняемую выработку располагают в породах почвы выработанного пространства.Protected development is located in the soil rocks of the developed space.

Охраняемую выработку создают способом «выкрепления».Protected production is created by the method of "reinforcement".

Разгрузочную полость по трассе охраняемой выработки создают до ее проведения.An unloading cavity along the route of the guarded mine is created before it is carried out.

В качестве податливого материала разгрузочной полости используют подсыпку из породной мелочи.As a malleable material of the discharge cavity, bedding from rock fines is used.

На фиг.1-3 даны схемы расположения выработки в закладочном массиве в поперечном разрезе по простиранию с зонами разгрузки, образованными податливым слоем, располагающимся соответственно на уровне проведения выработки в среднем ее сечении (фиг.1), в почве (фиг.2) и кровле (фиг.3). На фигурах цифрами обозначены: 1 - закладочный массив, сформированный в отработанных лентах залежи; 2 - охраняемая выработка; 3 - слой закладки повышенной податливости; 4 - зона разгрузки.Figure 1-3 shows the location of the excavation in the stowage array in cross section along strike with unloading zones formed by a compliant layer located respectively at the level of development in the middle section (Fig. 1), in the soil (Fig. 2) and the roof (figure 3). In the figures, the numbers denote: 1 - filling array formed in spent tapes of the deposit; 2 - guarded development; 3 - layer bookmarks increased flexibility; 4 - unloading zone.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Например, в закладочном массиве 1, формирующемся при отработке залежи богатых руд, необходимо в дальнейшем пройти транспортную выработку 2 (шириной 4 м и высотой 3 м) на уровне 8 м от почвы выработанного пространства для отработки запасов вкрапленных руд, залегающих в кровле богатых. В этом случае закладочный массив до уровня 9 м от почвы выработанного пространства формируют, исходя из обычно принятого нормативного коэффициента компрессии закладки, равного 5%, затем укладывают по всей ширине ленты слой 3 из материала с расчетным коэффициентом компрессии, равным 10%. Это может быть та же закладочная смесь с пено- или газообразующими добавками, которые при затвердевании смеси придают ей пористую структуру и таким образом увеличивают податливость материала.For example, in the stowing array 1, which is formed during the mining of a rich ore deposit, it is necessary to further go through transport excavation 2 (4 m wide and 3 m high) at a level of 8 m from the soil of the worked out space for mining stocks of disseminated ores lying in the roof of the rich. In this case, the filling array to a level of 9 m from the soil of the worked-out space is formed on the basis of the usually accepted standard compression coefficient of the bookmark, equal to 5%, then layer 3 of the material with the estimated compression ratio of 10% is laid across the entire width of the tape. This can be the same filling mixture with foam or gas-forming additives, which, when the mixture hardens, gives it a porous structure and thus increases the compliance of the material.

После затвердевания слоя 3 вышележащие слои закладки снова формируют без применения добавок.After the solidification of layer 3, the overlying bookmark layers are again formed without the use of additives.

После набора закладкой нормативной прочности по намеченной трассе проходят выработку, которая в боках на уровне 1 м от почвы будет иметь разгрузочные полости, обеспечивающие ее охрану при нагружении закладочного массива весом подработанной толщи пород.After a set of standard strength is set by the tab, the mine passes through the mine, which will have unloading cavities in the sides at a level of 1 m from the soil, which will protect it when loading the filling mass by the weight of the undermined rock mass.

В зависимости от конкретных условий разгружающий слой может быть сформирован в почве или кровле охраняемой выработки.Depending on the specific conditions, the unloading layer may be formed in the soil or roof of the protected mine.

Разгрузочную полость можно создавать в закладочном массиве на контакте с породами почвы выработанного пространства, а охраняемую выработку в этом случае располагают в породах почвы выработанного пространства (фиг.4).An unloading cavity can be created in the stowage mass at the contact with the soil rocks of the worked-out space, and the protected development in this case is placed in the soil rocks of the worked-out space (Fig. 4).

Выработка может быть сооружена также способом «выкрепления» в процессе формирования закладочного массива с помощью опалубки, выставляемой по трассе выработки.Mining can also be constructed by the method of “reinforcement” in the process of forming a filling array using formwork, exposed along the production route.

В качестве материала податливого слоя можно использовать также слой подсыпки из породной мелочи. Тогда перед заливкой следующих слоев его изолируют полиэтиленовой пленкой или другим рулонным материалом.As a material of the malleable layer, you can also use a layer of bedding from rock fines. Then before pouring the next layers it is isolated with a plastic film or other rolled material.

Таким образом, применение предложенного способа позволяет заранее создавать в закладочном массиве разгруженные зоны, обеспечивающие благоприятные условия для проведения и поддержания выработок.Thus, the application of the proposed method allows you to pre-create in the filling array unloaded zones, providing favorable conditions for conducting and maintaining workings.

Возможность применения такого способа охраны подтверждается данными натурных наблюдений в выработках, пройденных в закладочном массиве на руднике "Комсомольский" Норильского ГМК. При их обследовании было установлено, что на участках, где закладочный массив в боках выработки включал податливый слой в виде подсыпки из породной мелочи, разрушений на контуре выработки не наблюдалось даже при отсутствии крепи. В то же время на участках, где не было такой подсыпки, отмечалось разрушение закладки в боках и кровле выработки, что потребовало применение крепи.The possibility of using this method of protection is confirmed by the data of field observations in the workings taken in the stowage massif at the Komsomolsky mine of the Norilsk MMC. During their examination, it was found that in areas where the backfill array at the sides of the mine included a malleable layer in the form of a bed of rock fines, no damage to the mine circuit was observed even in the absence of support. At the same time, in areas where there was no such filling, the destruction of the bookmark in the sides and the roof of the mine was noted, which required the use of lining.

Claims

1. A method of protecting mine workings mainly at great depths and a gentle fall of powerful deposits, which consists in using a hardening bookmark of the mined-out space of large spans, including the creation of secondary local zones of unloading from rock pressure in the filling array of the mined-out space at the site of the subsequent mining, characterized in that local unloading zones are created using unloading cavities and filling them with compliant material, moreover, to simplify the technology of unloading construction cing cavities create them in the formation of filling mass, wherein as the pliable material discharge cavity layer is used settable bookmarks, which during pouring impart increased ductility as compared with other layers.

2. The method according to claim 1, characterized in that the discharge cavity is created in the sides of the guarded mine.

3. The method according to claim 1, characterized in that the discharge cavity is created in the roof or soil of the protected mine.

4. The method according to claim 1, characterized in that the protected output is located in the soil rocks of the developed space.

5. The method according to claim 1, characterized in that the protected output is created by the method of "reinforcement".

6. The method according to claim 1, characterized in that the discharge cavity along the route of the guarded mine is created before it is carried out.

7. The method according to claim 1, characterized in that as a malleable material of the discharge cavity, bedding from rock fines is used.